收藏 网站地图 登录 免费注册
购物车

全选

0件商品

共计:0

首页 > 学科资料 > 生物 > 教材教法 > 正文

生物教案:《种群基因频率的改变与生物进化》

作者: 小汐   发布时间: 2018-07-28 18:09 浏览: 248

 种群基因频率的改变与生物进化之间有怎样的联系?基因频率如何计算?这节课上出现了许多新的概念和知识,福建教师招考信息网整理了此篇教案,帮助大家梳理教学思路。

 一、教学目标

(一)知识与技能 

1.解释种群概念。 

2.简述基因频率的概念及基因频率的计算方法。 

3.说明突变和基因重组为生物进化提供原材料,自然选择作用可以使种群基因频率发生定向改变。

(二)过程与方法

互动式教学模式,教师提供讨论素材,组织引导学生讨论,最后由师生共同总结。 

(三)情感态度与价值观 

通过教学活动,培养学生“生物是进化来的”、“生物的进化与环境密切相关”的观念,帮助学生树立辩证唯物主义的认识观。

二、教学重难点

(一)教学重点

1.种群是生物进化的基本单位。

2.基因频率的概念及计算。 

3.突变和基因重组、自然选择在生物进化过程中的作用。

(二)教学难点

1.基因频率的概念及计算。   

2.自然选择对种群基因频率的影响。

三、教学方法

案例分析法、探究法

四、教学过程 

导入:个体的生命周期是有限的,适应环境的基因只有在群体中通过生殖才能延续。因此研究生物的进化,仅仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的,还需要研究整个群体基因组成的变化。 

(一)种群

1.种群概念:生活在一定区域的同种生物的全部个体。 

2.概念理解: 

1)两个要素:“同种”和“全部” 

2)一个条件:“一定区域” 

3)两个方面:种群是生物繁殖的基本单位;种群是生物进化的基本单位。 

(二)种群基因频率的变化

1.基本概念 

1)基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。 

2)基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率,叫做基因频率。

3)基因型频率:在一个种群中,某种基因型个体在某种群中出现的频率。

2.基因频率的有关计算:基因频率的计算往往采用抽样统计的方法。

1)已知调查的各种基因型的个数计算基因频率:

假设从某个昆虫种群中随机抽取100个个体,测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60、10,计算基因的频率。 

A基因的数量=2×30+60=120个;a基因的数量=2×10+60=80个

A基因的频率=(60+60)/200=60%;a基因的频率=(20+60)/200=40%。 

某种基因的频率=该种群中此基因的数量/该种群中此基因和等位基因数的总和 

2)已知基因型频率求基因频率 

假设某个昆虫种群中有30%的AA、60% 的Aa、10%的aa,计算基因的频率。 

A基因频率=30%+(1/2)×60%=60%;a基因频率=10%+(1/2)×60%=40%  

某种基因频率=该基因纯合体基因型的频率+该基因杂合体基因型的频率×1/2。种群中一对等位基因的频率之和为1

3)遗传平衡定理 

假设从某个昆虫种群中随机抽取100个个体,测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60、10,计算基因的频率。 

假设上述昆虫的种群满足以下几点: 

① 该种群非常大; 

② 所有的雌雄个体都能进行自由交配并产生后代;

③ 没有迁人和迁出; 

④ 自然选择对不同表现型的个体作用等效; 

⑤ 这对基因不发生突变,并且携带这对基因的染色体不发生变异。

根据孟德尔的分离规律计算,这个种群的基因A和基因a的频率将永远保持不变,基因型的频率也会一直保持不变。这就是著名的遗传平衡定理——也称哈代—温伯格定理:由英国科学家哈代和德国科学家温伯格分别单独提出,在一个极大的随机交配的种群中,在无突变、无自然选择、无迁入迁出的条件下,种群的基因频率可以世代相传,不发生变化,保持平衡。

3.总结:遗传平衡所指的种群是理想的种群,在自然条件下,这样的种群是不存在的,这也从反面说明了,自然界中种群的基因频率一定会发生变化,也就是说种群的进化是必然的。

(三)突变和基因重组是产生进化的原材料 

师:自然界中生物的自然突变频率很低,而且一般对生物体是有害的。为什么还能够作为生物进化的原材料?

结论:种群是由许多个体组成的。每个个体都有成千上万个基因,虽然每个基因的突变率都很低,但每个种群的每一代都会产生大量的突变基因,所以对于种群来说发生突变的数量是很大的。

师:突变和基因重组能否决定生物进化方向?

结论:突变和基因重组都是随机的,不定向的,它只为进化提供原材料,不能决定生物进化的方向。

(四)自然选择决定生物进化的方向 

探究分析:从19世纪到20世纪,桦尺蠖由于环境改变使S(黑色)和s(浅色)基因频率如何变化? 

结论:自然选择使桦尺蠖种群中基因频率定向改变。由此可见,种群中产生的变异是不定向的,经过长期的自然选择,其中的不利变异被不断淘汰,有利变异则逐渐积累,从而使种群的基因频率发生定向改变,导致生物朝着一定的方向缓慢地进化。因此,生物进化的方向是由自然选择决定的。

小编提示:本节课围绕种群和生物进化两个中心概念展开,可以通过课堂总结帮助学生提取重点知识,便于学生消化理解。


推荐阅读:

2019年福建教师招考生物学科更多相关文章

2019年福建教师招考生物学科主干知识相关文章

生物教案:《种群基因频率的改变与生物进化》